Proč se tekutý silikon široce používá v různých oblastech?

1. Zavedení tekutého silikonového kaučuku s adičním litím

Tekutý silikonový kaučuk s adičním lisováním se skládá z vinylpolysiloxanu jako základního polymeru a polysiloxanu s vazbou Si-H jako síťovacího činidla. Vulkanizace se provádí za přítomnosti platinového katalyzátoru při pokojové teplotě nebo zahříváním a představuje třídu silikonových materiálů. Na rozdíl od kondenzovaného tekutého silikonového kaučuku nevznikají při procesu vulkanizace tekutého silikonu žádné vedlejší produkty, dochází k malému smrštění, hluboké vulkanizaci a nekorodování kontaktního materiálu. Má výhody širokého teplotního rozsahu, vynikající chemické odolnosti a odolnosti proti povětrnostním vlivům a snadno přilne k různým povrchům. Proto je ve srovnání s kondenzovaným tekutým silikonem vývoj tekutého silikonového lisování rychlejší. V současné době se stále více používá v elektronických spotřebičích, strojích, stavebnictví, lékařství, automobilovém průmyslu a dalších oblastech.

2. Hlavní komponenty

Základní polymer

Následující dva lineární polysiloxany obsahující vinyl se používají jako základní polymery pro přidávání kapalného silikonu. Jejich distribuce molekulových hmotností je široká, obvykle od tisíců do 100 000–200 000. Nejčastěji používaným základním polymerem pro aditivní kapalný silikon je α,ω-divinylpolydimethylsiloxan. Bylo zjištěno, že molekulová hmotnost a obsah vinylu v základních polymerech mohou měnit vlastnosti kapalného silikonu.

síťovací činidlo

Síťovací činidlo používané pro přidávání tekutého silikonu do formovacích hmot je organický polysiloxan obsahující více než 3 vazby Si-H v molekule, jako je lineární methylhydropolysiloxan obsahující skupinu Si-H, kruhový methylhydropolysiloxan a pryskyřice MQ obsahující skupinu Si-H. Nejčastěji používaným lineárním methylhydropolysiloxanem je následující struktura. Bylo zjištěno, že mechanické vlastnosti silikagelu lze změnit změnou obsahu vodíku nebo struktury síťovacího činidla. Bylo zjištěno, že obsah vodíku v síťovacím činidle je úměrný pevnosti v tahu a tvrdosti silikagelu. Gu Zhuojiang a kol. získali silikonový olej obsahující vodík s různou strukturou, různou molekulovou hmotností a různým obsahem vodíku změnou syntetického procesu a složení a použili jej jako síťovací činidlo k syntéze a přidávání tekutého silikonu.

katalyzátor

Za účelem zlepšení katalytické účinnosti katalyzátorů byly připraveny komplexy platina-vinylsiloxan, komplexy platina-alkyn a komplexy platina modifikované dusíkem. Kromě typu katalyzátoru ovlivňuje výkon také množství kapalných silikonových produktů. Zjistilo se, že zvýšení koncentrace platinového katalyzátoru může podpořit síťovací reakci mezi methylovými skupinami a inhibovat rozklad hlavního řetězce.

Jak již bylo zmíněno výše, vulkanizační mechanismus tradičního aditivního kapalného silikonu je hydrosilylační reakce mezi základním polymerem obsahujícím vinyl a polymerem obsahujícím hydrosilylační vazbu. Tradiční aditivní lisování kapalného silikonu obvykle vyžaduje pro výrobu konečného produktu pevnou formu, ale tato tradiční výrobní technologie má nevýhody v podobě vysokých nákladů, dlouhé doby výroby atd. Produkty se často nehodí pro elektronické výrobky. Výzkumníci zjistili, že řadu silikových oxidů s vynikajícími vlastnostmi lze připravit novými vytvrzovacími technikami za použití kapalných silikových oxidů s adicí merkaptanu a dvojné vazby. Jejich vynikající mechanické vlastnosti, tepelná stabilita a propustnost světla jim umožňují uplatnění v nových oblastech. Na základě merkapto-enové vazby mezi polysiloxanem funkcionalizovaným rozvětveným merkaptanem a polysiloxanem zakončeným vinylem s různou molekulovou hmotností byly připraveny silikonové elastomery s nastavitelnou tvrdostí a mechanickými vlastnostmi. Potištěné elastomery vykazují vysoké rozlišení tisku a vynikající mechanické vlastnosti. Prodloužení při přetržení silikonových elastomerů může dosáhnout 1400 %, což je mnohem více než uváděné elastomery vytvrzované UV zářením a dokonce více než u nejroztažitelnějších tepelně vytvrzovaných silikonových elastomerů. Poté byly ultrapružné silikonové elastomery naneseny na hydrogely dopované uhlíkovými nanotrubicemi za účelem přípravy pružných elektronických zařízení. Tisknutelný a zpracovatelný silikon má široké uplatnění v měkkých robotech, flexibilních aktuátorech, lékařských implantátech a dalších oblastech.